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一种高效发酵生产格尔德霉素的方法技术

技术编号:40803022 阅读:22 留言:0更新日期:2024-03-28 19:28
本发明专利技术属于微生物工程技术领域,具体涉及基于土壤来源的格尔德霉素链霉菌高效发酵生产格尔德霉素的方法。本发明专利技术基于所述高产格尔德霉素的格尔德霉素链霉菌FIM18‑0592,通过对其进行发酵工艺的优化,进而提供一种促进格尔德霉素链霉菌FIM18‑0592产胞外格尔德霉素的发酵培养基和培养条件,其能明显提高链霉菌发酵液中格尔德霉素的产量;且具有操作简单、生产成本低的优势,适用于格尔德霉素工业化生产与应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微生物工程,具体涉及基于土壤来源的格尔德霉素链霉菌高效发酵生产格尔德霉素的方法


技术介绍

1、格尔德霉素(geldanamycin,ga)最早于1970年由deboer等从一株吸水链霉菌的发酵液中分离得到的苯醌安莎类抗生素,分子式为c29h40n2o9。格尔德霉素是一种来源于吸水链霉菌的苯醌安莎类抗生素,具有良好的生物活性,如抗肿瘤、抗病毒、抑菌及抗炎活性。其中,格尔德霉素作为热休克蛋白hsp90的特异性抑制剂,其能特异性地抑制hsp90的atp/padp结构域,下调多种hsp90的靶蛋白,在抗肿瘤方面效果尤为显著,在医疗卫生领域极具广泛的应用前景和开发价值。

2、

3、ga是第一个发现的hsp90 n末端抑制剂,目前已有多个衍生物进入临床研究阶段,如17-aag、17-dmag、ganetespib(sta-9090)等。其中,17-aag是最早进入临床阶段的hsp90抑制剂,目前处于临床ш阶段,但由于其溶解性差以及存在严重的毒副作用限制了其进一步应用。本领域通过对17-aag改造后得到了水溶性类似物17-mdag,17-dmag在临床动物模型中提高了口服生物利用度,具有更显著的抗肿瘤活性,目前处于临床π期。同时,ganetespib已经进入临床iii期,并在乳腺癌、胃癌、黑色素瘤、结肠癌和非小细胞肺癌等多种肿瘤中表现出临床活性。

4、当前报道的格尔德霉素产生菌种类多样,通过发酵生产制备格尔德霉素已取得明显进展,但仍有较大的提升空间。如王冀民对吸湿链霉菌(streptomyces hygroscopicus)n5300发酵配方进行筛选,优化后最高发酵单位达到615u/ml。又如白全宏对吸水链霉菌(streptomyces hygroscopicus)sipi.a.2039的培养工艺进行单因素实验,可显著提高格尔德霉素产量。而林惠敏等进一步对吸水链霉菌sipi.a.2039发酵条件进行正交实验,优化后,摇瓶ga发酵效价达到2500μg/ml,并在50l发酵罐的发酵效价可达到3700μg/ml。再如朱皖宜等通过抗性筛选实验筛选出链霉菌streptomyces melanosporofaciens 101,进一步对其进行配方优化,采用分批补料发酵后其发酵效价为10mg/ml。赫卫清等采用基因阻断技术破坏吸水链霉菌17997中的萘醌类ahba生物合成基因簇(shnsop),基因工程改造菌株峰面积比原菌株高185%。

5、综上,本领域基于微生物发酵生产格尔德霉素的发酵水平依然较低,而造成这一问题的一个主要即是现有发酵菌株的发酵活力和稳定性较差,可见,开发高效发酵生产格尔德霉素工艺对于格尔德霉素的发酵生产具有重要的意义。


技术实现思路

1、为此,本专利技术所要解决的技术问题在于提供基于土壤来源的格尔德霉素链霉菌高效发酵生产格尔德霉素的方法。

2、为解决上述技术问题,本专利技术所述的一种高效发酵生产格尔德霉素的方法,包括将发酵菌株接种于适宜发酵培养基中进行发酵培养的步骤;

3、所述发酵菌株为格尔德霉素链霉菌fim18-0592,其分类命名为streptomycesgeldanamycininus,已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏编号为cgmcc no.27634。

4、本专利技术通过菌种筛选获得一株高产格尔德霉素的格尔德霉素链霉菌fim18-0592,其主要生物学特征为:菌落形态圆整,波浪形边缘,菌落直径大小约为3-5mm,菌落表面粗糙,有沟纹,中间略有凹陷,基质菌丝发达,与培养基紧密结合,颜色呈绿白色、浅灰黄色、黄白色和绿白色,气生菌丝呈浅绿灰色、绿灰色、绿白色、浅灰黄色、灰黄绿和绿灰色,产孢丰富,前期绿白色,后期转深青色,后期多转绿灰色,有可溶性色素。

5、具体的,所述的格尔德霉素链霉菌fim18-0592,所述菌株为格尔德霉素高产菌株。

6、具体的,所述高效发酵生产格尔德霉素的方法,所述发酵培养基包括如下质量含量的组分:黄豆饼粉1-2wt%、硫酸铵0.1-0.3wt%、乳酸0.1-0.3wt%、甘油2-6wt%、硫酸镁0.1-0.3wt%、碳酸钙0.1-0.4wt%、葡萄糖6-15wt%,ph6.8-7.2。

7、具体的,所述高效发酵生产格尔德霉素的方法,所述发酵培养步骤的条件包括:发酵温度26-28℃,发酵转速140-240r/min,培养时间48-168h。

8、具体的,所述高效发酵生产格尔德霉素的方法,还包括将所述格尔德霉素链霉菌fim18-0592接种于种子培养基中进行种子液培养的步骤;

9、所述种子培养基包括如下质量含量的组分:葡萄糖1-2wt%、麦芽糊精1-2wt%、黄豆饼粉2-3wt%、mgso4·7h2o 0.1-0.5wt%、k2hpo4·3h2o 0.1-0.5wt%,酵母粉0.5-1.0wt%、ph6.8-7.2。

10、具体的,所述高效发酵生产格尔德霉素的方法,所述种子液培养步骤的条件包括:培养温度26-28℃,控制转速140-240r/min,培养时间24-48h。

11、具体的,所述高效发酵生产格尔德霉素的方法,还包括将所述格尔德霉素链霉菌fim18-0592接种于斜面培养基中进行菌体活化的步骤;

12、所述斜面培养基包括isp2、isp3、isp4、isp5、g1、pda或cm0011。

13、具体的,所述高效发酵生产格尔德霉素的方法,还包括将发酵液中格尔德霉素进行提纯的步骤。

14、具体的,所述高效发酵生产格尔德霉素的方法,所述提纯步骤包括:取发酵液进行固液分离,收集上清液并加入乙醇混合,以hz816大孔吸附树脂柱进行吸附处理;

15、分别采用3倍柱体积20%、40%和60%乙醇进行梯度洗脱,再采用80%和100%乙醇进行洗脱,每个梯度冲洗两个柱体积,分段收集洗脱滤液进入hplc检测;

16、收集合并hplc中样品纯度高于90%的样品进行浓缩蒸干,得到格尔德霉素粗品;

17、将得到的粗品用丙酮溶解静置,经抽滤及真空干燥,即得。

18、具体的,所述高效发酵生产格尔德霉素的方法,所述提纯步骤包括:将发酵液采用4000r/min离心30min,弃沉淀,上清中加入乙醇至乙醇终浓度为20%,上样于hz816大孔吸附树脂柱,按流速6ml/min吸附,分别采用3倍柱体积20%,40%和60%乙醇梯度洗脱,洗去样品中部分色素,再采用80%和100%乙醇洗脱,每个梯度冲洗两个柱体积,分段收集洗脱滤液进入hplc检测。收集合并hplc中样品纯度高于90%的样品于旋转蒸发仪中进行浓缩蒸干,得到格尔德霉素粗品。将得到的粗品用丙酮溶解静置一夜,利用真空泵对其进行抽滤,干品即为产物,再用真空干燥箱设置温度为40℃烘干,即得到纯品。

19、具体的,所述高效发酵生产格尔德霉素的方法,还包括采用hplc检测所述格尔德霉素发酵效价的步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高效发酵生产格尔德霉素的方法,其特征在于,包括将发酵菌株接种于适宜发酵培养基中进行发酵培养的步骤;

2.根据权利要求1所述高效发酵生产格尔德霉素的方法,其特征在于,所述发酵培养基包括如下质量含量的组分:黄豆饼粉1-2wt%、硫酸铵0.1-0.3wt%、乳酸0.1-0.3wt%、甘油2-6wt%、硫酸镁0.1-0.3wt%、碳酸钙0.1-0.4wt%、葡萄糖6-15wt%,pH6.8-7.2。

3.根据权利要求2所述高效发酵生产格尔德霉素的方法,其特征在于,所述发酵培养步骤的条件包括:发酵温度26-28℃,发酵转速140-240r/min,培养时间48-168h。

4.根据权利要求1-3任一项所述高效发酵生产格尔德霉素的方法,其特征在于,还包括将所述格尔德霉素链霉菌FIM18-0592接种于种子培养基中进行种子液培养的步骤;

5.根据权利要求4所述高效发酵生产格尔德霉素的方法,其特征在于,所述种子液培养步骤的条件包括:培养温度26-28℃,控制转速140-240r/min,培养时间24-48h。

6.根据权利要求1-5任一项所述高效发酵生产格尔德霉素的方法,其特征在于,还包括将所述格尔德霉素链霉菌FIM18-0592接种于斜面培养基中进行菌体活化的步骤;

7.根据权利要求1-6任一项所述高效发酵生产格尔德霉素的方法,其特征在于,还包括将发酵液中格尔德霉素进行提纯的步骤。

8.根据权利要求7所述高效发酵生产格尔德霉素的方法,其特征在于,所述提纯步骤包括:

9.根据权利要求1-8任一项所述高效发酵生产格尔德霉素的方法,其特征在于,还包括采用HPLC检测所述格尔德霉素发酵效价的步骤。

10.根据权利要求1-8任一项所述高效发酵生产格尔德霉素的方法,其特征在于,所述HPLC检测的条件包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种高效发酵生产格尔德霉素的方法,其特征在于,包括将发酵菌株接种于适宜发酵培养基中进行发酵培养的步骤;

2.根据权利要求1所述高效发酵生产格尔德霉素的方法,其特征在于,所述发酵培养基包括如下质量含量的组分:黄豆饼粉1-2wt%、硫酸铵0.1-0.3wt%、乳酸0.1-0.3wt%、甘油2-6wt%、硫酸镁0.1-0.3wt%、碳酸钙0.1-0.4wt%、葡萄糖6-15wt%,ph6.8-7.2。

3.根据权利要求2所述高效发酵生产格尔德霉素的方法,其特征在于,所述发酵培养步骤的条件包括:发酵温度26-28℃,发酵转速140-240r/min,培养时间48-168h。

4.根据权利要求1-3任一项所述高效发酵生产格尔德霉素的方法,其特征在于,还包括将所述格尔德霉素链霉菌fim18-0592接种于种子培养基中进行种子液培养的步骤;

5.根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员:袁源周剑孙菲江红
申请(专利权)人:福建省微生物研究所
类型:发明
国别省市:

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